实验题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）
1.
1.实验中观察了20钢、45钢、T8钢金相组织，其金相照片如下，试指出各照片的钢号，并用箭头标明图中各组织名称，分析比较三种钢的力学性能（σb、HB、δ、αk）。（15分）
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本题答案：
（1）金相照片对应的钢号及各组织如下图：
（2）三种钢的力学性能比较如下：
σb和HB由大到小依次为：T8，45，20
δ和αk由大到小依次为：20，45，T8
2.
实验中观察了工业纯铁、45钢、T12钢金相组织，其金相照片如下，试指出各照片的钢号，并用箭头标明图中各组织名称（10分），并计算T12钢中珠光体和Fe3CⅡ的相对含量（10分）。
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本题答案：
（1）金相照片对应的钢号及各组织如下图：
（2）计算T12钢中珠光体和Fe3CⅡ的相对含量
m p=（6.67-1.2）/（6.67-0.77）*100%=93%
m Fe3C = 1-93%=7%
实验题（本大题共11小题，每小题15分，共165分）
1.实验中对45钢试样进行了一系列热处理操作及硬度测试，试将实验数据填入下表中。
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本题答案：
2.实验中对45钢试样进行了一系列热处理操作及硬度测试，试将实验数据填入下表中。
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本题答案：
3.
识别20钢淬火、65Mn等温淬火和45钢退火金相照片，并用箭头标明图中各组织名称。
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本题答案：
4.
实验中观察了20钢和45钢退火及20钢淬火的金相组织，其金相照片如下，试指出各照片的钢号，并用箭头标明图中各组织名称。已知珠光体硬度240HB，铁素体硬度80HB，试计算退火状态的45钢硬度比退火状态的20钢高多少。
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本题答案：
（1）照片的钢号及各组织名称如图所示：
（2）45钢室温下组织为：珠光体（P）+铁素体（F）
45钢珠光体和铁素体的相对含量为：P%=0.45/0.77*100%=58% ，F%= 1-58%=42% 45钢的大致硬度为：58%*240+42%*80=173HB
20钢室温下组织为：珠光体（P）+铁素体（F）
20钢珠光体和铁素体的相对含量为：P%=0.20/0.77*100%=26% ， F%= 1-26%=74% 20钢的大致硬度为：26%*240+74%*80=122HB
（3）计算退火状态的45钢硬度比退火状态的20钢高出多少：
173-122=51HB
5.
识别T12钢和45钢退火金相照片，并用箭头标明图中各组织名称。
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本题答案：
实验题（本大题共11小题，每小题15分，共165分）
1.
实验中观察了退火状态的20钢、45钢和等温淬火的65Mn钢金相组织，其金相照片如下，试指出各照片的钢号，并用箭头标明图中各组织名称。计算退火状态的20钢、45钢组织中珠光体含量，并结合金相照片进行对比分析。
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本题答案：
1）各照片的钢号及各组织名称如图所示：
（2）45钢室温下组织为：珠光体（P）+铁素体（F）
P%=0.45/0.77*100%=58%
F%= 1-58%=42%
20钢室温下组织为：珠光体（P）+铁素体（F）
P%=0.20/0.77*100%=26%
F%= 1-26%=74%
2.实验中对退火后的45钢试样进行了一系列热处理操作及硬度测试。试将实验数据填入下表并分析冷却速度对该钢性能的影响。简述测试硬度操作步骤。
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本题答案：
（1）填表
（2）冷却速度对该钢性能的影响：空冷、油冷、水冷的冷速依次增大，随冷速的增大，硬度增大。
（3）测试硬度操作步骤如下：将热处理的试样用粗砂纸磨去两端的氧化皮和脱碳层，在洛氏硬度机上测试硬度，压头是淬火钢球或金刚石。首先施加10公斤力的预载荷，调整刻度盘，对准起点，然后施加主载荷并保持一定时间之后再卸除主载荷，读数。每个试样测三点，取其平均值。
3.
识别退火状态的T12钢、20钢和淬火状态的20钢金相照片，指出各照片的钢号，并用箭头标明图中各组织名称；计算T12钢中二次渗碳体的相对含量，并与T12钢金相照片进行对比。
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本题答案：
（1）各照片的钢号及各组织名称如图所示：
（2）T12钢：
T12钢室温下组织为：珠光体（P）+渗碳体（Fe3CⅡ）
珠光体和二次渗碳体的相对含量为：P%=（6.67-1.2）/（6.67-0.77）*100%=93% , Fe3CⅡ= 1-93%=7%
4.
实验中观察了20钢、T8钢及亚共晶白口铸铁的金相组织，其金相照片如下。试填写出各照片的材料名称，并用箭头标明图中各组织名称。分析比较三种材料的硬度和塑性。
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本题答案：
（1）各照片的钢号为：a）亚共晶白口铸铁，b）20钢，c）T8钢
组织名称如图所示：
（2）三种材料的硬度由大到小依次为：亚共晶白口铸铁，T8钢，20钢
三种材料的塑性由大到小依次为：20钢，T8钢，亚共晶白口铸铁
5.
实验中观察了45钢、T12钢和过共晶白口铸铁金相组织，其金相照片如下。试指出各照片的材料名称，并用箭头标明图中各组织名称。计算T12钢在室温下组织和相的相对含量。
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本题答案：
（1）各照片的钢号为：a）过共晶白口铸铁，b)T12钢，c)45钢组织名称如图所示：
（2）T12钢室温下组织为：珠光体（P）和二次渗碳体（Fe3CⅡ）
P%=（6.67-1.2）/（6.67-0.77）*100%=93%
Fe3CⅡ% = 1-93% =7%
T12钢室温下相为：铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）
F% =（6.67-1.2）/6.67*100%=82%
Fe3C%= 1-82%=18%
1.
实验中观察了退火状态的45钢、T8钢及调质状态的GCr15钢金相组织，其金相照片如下，试指出各照片的钢号，分析比较三种钢的组织形态特征，已知珠光体硬度240HB，铁素体硬度80HB，试计算退火状态的45钢硬度并估算强度。
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本题答案：
（1）各照片的钢号及组织名称如图所示。
退火状态的T8钢是片状珠光体，调质状态的GCr15钢是细小粒状的碳化物分布在铁素体的基体上，退火状态的45 钢由片状珠光体与铁素体组成。
（2）45钢室温下组织为：珠光体（P）和铁素体（F）
P% =0.45/0.77*100%=58% , F%= 1-58%=42%
45钢试样的大致硬度为：58%*240+42%*80=172.8HB
45钢试样的大致强度为：σb=3.5×172.8=605MPa
分析题（本大题共9小题，每小题17分，共153分）
1.用40Cr钢制造连杆螺栓，试分析：（共15分）
1）钢中碳和合金元素的含量及合金元素在钢中的作用（5分）
2）画出最终热处理（淬火回火）的工艺曲线，指出所获得的组织。（5分）。
3）根据工序正确安排生产过程的工艺路线。（5分）
精加工下料退火锻造粗加工调质
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本题答案：1）40Cr的平均含碳量为0.4%，℃铬的含量为0.8～1.1%。铬在钢中的主要作用是提高淬透性，其次溶入铁素体可使之强化，且保持较好的韧性。
2）最终热处理工艺曲线见图。调质处理后的组织是回火索氏体，硬度为（34～38）HRC。
3）下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工
2.下列零件应分别采用何种预先热处理和最终热处理？为什么？热处理后的组织分别是什么？
（1）某机床变速箱齿轮（模数m=3）要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选用45钢。
（2）机床主轴，要求有良好的综合力学性能，轴颈部分要求耐磨（50～55HRC）材料选用45钢。
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本题答案：
（1）预先热处理：正火因为心部强度和韧性要求不高，正火处理之后即可达到要求。且正火比调质处理的工艺简单，热处理的变形小，采用正火处理是合理的。正火后的组织是细珠光体+少量铁素体。
最终热处理：表面淬火+低温回火因为表面淬火+低温回火后使表面组织发生改变，成为回火马氏体，硬度高，耐磨性好，可达到齿面耐磨的目的。
（2）预先热处理：正火通过正火可细化晶粒，改善切削加工性。
最终热处理：调质处理+轴颈部表面淬火因为机床主轴要求有良好的综合力学性能，而调质处理后的回火索氏体组织综合力学性能。轴颈部表面淬火并低温回火使获得回火马氏体组织，硬度高（可达50～
55HRC），耐磨。
最终热处理后的组织：回火索氏体，轴颈表面是回火马氏体。
3.分析20CrMnTi钢得到下列组织的热处理工艺：
（1）板条马氏体；
（2）片状珠光体+铁素体；
（3）细片状珠光体+均匀分布的铁素体；
（4）表面的主要组织是片状回火马氏体，心部的主要组织是索氏体+低碳回火马氏体。
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本题答案：
（1）热处理工艺：油冷淬火因为20CrMnTi属低碳合金钢，淬透性好，油冷淬火即可获得板条马氏体。（2）热处理工艺：完全退火因为20CrMnTi属亚共析钢，通过完全退火后可获得接近平衡的组织，即片状珠光体+铁素体。
（3）热处理工艺：正火因为细片状珠光体+均匀分布的铁素体组织是在较快的冷速下获得的，因而采用正火。
（4）热处理工艺：渗碳+淬火+低温回火片状回火马氏体是高碳马氏体的组织形态，20CrMnTi属低碳钢，通过表面渗碳就可提高表面的含碳量，从而使表面在淬火后得到片状马氏体；片状回火马氏体和心部的低碳回火马氏体都是淬火后低温回火得到的。
4.某载重汽车发动机的汽缸盖螺栓，原选用40Cr钢调质处理，硬度为33～35HRC，后改用15MnVB钢880℃油淬、200℃低温回火，硬度为38～41HRC，提高使用寿命1.5倍，试分析原因。错误！未找到引用源。
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本题答案：载重汽车发动机的汽缸盖螺栓工作时承受冲击性的周期交变拉应力和装配预应力作用，而且应力较均匀地分布在整个截面上。因此，要求选用全截面能够淬透的，具有一定韧性和足够强度能承受一定能量的周期性的冲击作用的材料。15MnVB钢淬透性好，可保证全截面淬透。在进行880℃油淬、200℃
低温回火后的组织是低碳回火马氏体，有一定的韧性和较高强度，其强度、硬度（38～41 HRC）比40Cr （33～35 HRC）高，因而15MnVB的小能量多冲抗力比40Cr好，所以能够提高使用寿命1.5倍。
5.汽车齿轮通常用20CrMnTi钢制造，试问：（共17分）
1）钢中含碳量及合金元素的主要作用（4分）。
2）根据工序正确安排生产过程的工艺路线（3分）。
锻造、正火、渗碳、下料、车削加工、淬火加低温回火、齿形加工、精加工、
3）画出最终热处理（渗碳、淬火、回火）的工艺曲线（5分），指出最终热处理所获得的组织（5分）。
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本题答案：
1）平均含碳量为0.2%，Cr、Mn 含量1%左右，T含量0.1%左右。
2）下料→锻造→正火→车削加工→齿形加工→渗碳→淬火加低温回火→精加工
3）热处理后表面组织主要是高碳回火马氏体。心部组织与钢的淬透性和零件尺寸有关，完全淬透时为低碳回火马氏体和少量铁素体，多数情况下为托氏体、少量回火马氏体及少量铁素体。
分析题（本大题共9小题，每小题17分，共153分）
1.给下列齿轮零件编制工艺流程，指出热处理方法及其作用，最终热处理后各部位组织和性能。
1)45钢车床齿轮，速度较大，承受中等载荷，齿部硬度要求高。
2)38CrMoAl精密齿轮，承受中等载荷，精度要求高。
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本题答案：
1）45钢车床齿轮，工作时运转速度较大，承受中等载荷，齿部硬度要求一般在52-58HRC。
机床齿轮的工作条件与动力机械中的齿轮相比较，机床齿轮还是属于运转平稳、负荷不大、条件较好的一类。生产实践证明，一般机床齿轮选用中碳钢制造，并经高频感应淬火，所得到的硬度、耐磨性、强度以及韧性均能满足要求，而且高频感应淬火变形小，生产率高。根据工作条件制定工艺流程如下：
锻造→正火→粗加工→调质→精加工→高频淬火及回火→精磨
正火改善切削加工性。调质可以使齿轮具有较高力学性能，提高齿轮心部的强度和韧性，使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击力。调质后的组织为回火索氏体，在表面淬火时变形更小。高频淬火低温回火后，表面是回火马氏体，硬度高，耐磨。
2）38CrMoAl精密齿轮，承受中等载荷，精度要求高。工艺流程如下：
锻造→退火→粗车→调质→滚齿→去应力处理→精滚齿→剃齿→渗氮→珩齿
退火改善锻造组织，细化晶粒，调整硬度，提高切削加工性。调质可获较高的强度和韧性，调质后的组织为回火索氏体。去应力退火是为了消除切削加工中产生的应力，减小变形，退火温度应低于调质时的回火温度而高于渗氮温度20-30℃。渗氮之后，表层有0.5mm左右的氮化层，硬度高（约950HV），耐磨性好，可保持齿轮在长期运转中的高精度。
2.给下列主轴零件编制工艺流程，指出热处理方法及其作用，最终热处理后各部位组织和性能。（轴颈要求耐磨）
1)20Cr内圆磨床砂轮主轴（轴颈Φ30mm，内锥孔Φ25mm要求耐磨）
2)40Cr车床主轴
3)38CrMoAlA主轴
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本题答案：
1）20Cr内圆磨床砂轮主轴（轴颈Φ30mm，内锥孔Φ25mm要求耐磨）工艺流程：
锻造→正火→切削加工→渗碳→车螺纹→淬火+低温回火→精磨。
正火是为了获得合适的硬度，便于切削加工，同时改善锻造组织，为渗碳处理作准备。渗碳之后使表面的含碳量提高到0.8%-1.0%，淬火+低温回火后轴表面和内锥孔表面是高碳的回火马氏体组织，硬度高
（58-60HRC），耐磨性好。心部由铁素体、珠光体和低碳回火马氏体组成，韧性好，耐冲击。适用于中等载荷，心部强度要求不高，但转速很高的场合。
2）40Cr车床主轴工艺流程：锻造→退火→粗加工→调质→轴颈部和内锥孔表面淬火+低温回火→精磨。
退火是为了改善锻造组织，细化晶粒，调整硬度，改善切削加工性。同时，为调质处理作组织上的准备。调质后主轴有较高的强度和韧性,组织是回火索氏体。轴颈部和内锥孔表面淬火+低温回火后，表面是回火马氏体，硬度高（52-57HRC），耐磨性好。心部组织不变，为回火索氏体。
3)38CrMoAlA坐标镗床主轴的工艺流程：
锻造→完全退火→粗加工→调质→半精加工→低温退火→粗磨→氮化→半精磨→油煮定性→精磨→油煮
定性→研磨
退火是为了获得合适的硬度，便于切削加工，同时改善锻造组织，为调质处理作准备。调质是为了获得综合力学性能好的回火索氏体组织。低温退火（550—600℃，保温3-4h）是为了消除切削加工造成的内应力，减小最终热处理变形，退火温度要低于调质的回火温度20-30℃。在精加工工序中安排的油煮定性（亦称人工时效，140-160℃，18-20h），其目的也是为了消除应力、稳定组织。氮化处理是为了获得高硬度，高耐磨性的表面氮化层，以保证机床在长期运转中的高精度。
3.镗床镗杆（Φ60mm ），在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬度，心部有较高的综合机械性能，材料选用38CrMoAlA。该零件应采用何种预先热处理和最终热处理？为什么？热处理后的组织分别是什么？
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本题答案：
预先热处理：1）锻坯退火，降低硬度，改善切削加工性。2)粗加工后进行调质。由于氮化层很薄（约0.5mm），且较脆，因此要有较高强度的心部组织需通过调质处理。38CrMoAlA钢属高淬透性的调质钢，940±10℃加热保温后油冷,620-650℃回火空冷，可使心部获得综合力学性能好的回火索氏体组织。
最终热处理：磨削加工后进行渗氮处理，以使表面获得高硬度的渗氮层。
热处理后心部主要是回火索氏体，表面是高硬度的氮化层。
4.某汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度高（耐磨），心部韧性好（耐冲击），同时具有高的抗弯强度（承受重载）,待选材料：H70 、20CrMnTi 、T10 、GCr15 、60Si2Mn 、Q390 、2Cr13 、LC4 、Cr12MoV
1）试为其选择正确的材料
2）钢中合金元素的主要作用
3）钢中含碳量为_________
4）根据工序正确安排生产过程的工艺路线：
喷丸、锻造、正火、渗碳、下料、粗加工、淬火加低温回火、精磨
5）热处理目的
正火目的—
渗碳目的—
淬火加低温回火的目的—
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本题答案：
1）选择材料：汽车变速箱齿轮的工作条件比较繁重，因此在耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面要求较高，选用20CrMnTi钢制造并经渗碳淬火低温回火处理后使用是比较合理的。另外，汽车齿轮的批量大，对材料的工艺性能要给以足够的重视。20CrMnTi正火后的切削加工性较好，也有较好的淬透性，可采用油冷淬火，过热倾向不大，渗碳后可预冷直接淬火。从工艺性方面考虑选用20CrMnTi钢也是合理的。
2）钢中合金元素的主要作用：Cr,Mn提高钢的淬透性；Ti是强碳化物形成元素，Ti加入钢中有细化晶粒，抑制钢件在渗碳时发生过热的作用。
3）钢中含碳量为0.2%
4）工艺路线：
下料→锻造→正火→粗加工→渗碳→预冷淬火→低温回火→喷丸→精磨
5）热处理目的
正火目的—改善锻造状态的不正常组织，调整硬度，以利切削加工。
渗碳目的—使工件表面含碳量增高。
淬火加低温回火的目的—使表面获得高碳回火马氏体，硬度高，耐磨；心部获得韧性好，耐冲击的索氏体+细珠光体+低碳回火马氏体的组织。
分析题（本大题共6小题，每小题15分，共90分）
1.拟用T10A钢制造铣刀,其工艺过程如下：
下料→锻造→热处理1→机加工→热处理2→精加工。请写出各热处理工序的名称和作用
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本题答案：
热处理1：球化退火。目的是降低硬度，以利切削加工，改善组织为淬火做组织准备。
热处理2：淬火+低温回火。目的是获得高碳回火马氏体+细粒状碳化物的组织，提高硬度（＞60HRC）和耐磨性。
2.盘形齿轮铣刀通常用W18Cr4V钢制造，试问：
（1）W18Cr4V含碳量为多少？合金元素的平均含量及其作用是什么？
（2）试制定其正确的热处理工艺（画出热处理工艺曲线），并加以分析。
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本题答案：
（1）含碳量：0.7%～0.8%
各合金元素的含量及作用：
W：18%，提高红硬性
Cr：4%，提高淬透性
V：1%，细化晶粒，提高强韧性
（2）预先热处理工艺曲线如下：
最终热处理工艺曲线如下：
工程材料实验报告 专业： 姓名：，学号： 姓名：，学号： 姓名：，学号： 青海大学机械工程学院 年月日
工程材料综合实验 ●金相显微镜的构造及使用 ●铁碳合金平衡组织分析 ●碳钢的热处理 ●金相试样的制备 ●碳钢热处理后的显微组织分析 ●硬度计的原理及应用 ●碳钢热处理后的硬度测试 ●常用工程材料的显微组织观察 实验一金相显微镜的构造和使用 一、实验目的 熟悉金相显微镜的基本原理、构造；了解金相显微镜的使用注意事项，掌握金相显微镜的使用方法。 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）金相显微镜的基本原理2）金相显微镜的构造3）显微镜使用注意事项 四、实验步骤 五、实验报告 实验二铁碳合金平衡组织分析 一、实验目的 （1）熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织。 （2）了解铁碳合金中的相与组织组成物的本质、形态及分布特征。
（3）分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）铁碳合金的平衡组织 2）各种组成相或组织组成物的特征 3）铁素体与渗碳体的区别 四、实验步骤 五、实验报告 实验三碳钢的热处理 一、实验目的 1）熟悉钢的几种基本热处理操作：退火、正火、淬火、回火 2）了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能的影响。 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）加热温度的选择 2）保温时间的确定 3）冷却方法 四、实验步骤 五、实验报告 实验四金相试样的制备 一、实验目的 1）了解金相试样的制备过程。 2）学会金相试样的制备技术。
二、实验设备及材料 三、实验内容 1）取样 2）镶样 3）磨制 4）抛光 四、实验步骤 五、实验报告 实验五碳钢热处理后的显微组织分析 一、实验目的 观察碳钢热处理后的显微组织 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）钢冷却时所得到的各种组织组成物的形态 2）钢淬火回火后的组织 四、实验步骤 五、实验报告 实验六硬度计的原理及应用 一、实验目的 1）熟悉洛氏硬度计、布氏硬度计、显微硬度计的原理、构造。 2）学会三种硬度计的使用 二、实验设备及材料 三、实验内容 1）洛氏硬度实验原理 2）布氏硬度试验原理 3）显微硬度计的原理 四、实验步骤 五、实验报告 实验七碳钢热处理后的硬度测试
广西科技大学鹿山学院 实验报告 课程名称：土木工程材料 指导教师： 班级： 姓名： 学号： 成绩评定： 指导教师签字： 年月日
土木工程材料实验课的要求 一、实验室的纪律要求 1．进入实验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。 2．进入实验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。实验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开实验室。 3．要爱护实验仪器设备，严格按照实验操作规程进行实验，同时注意人身安全，非本次实验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。 4．在实验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向实验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。 5．实验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各实验小组轮流做全室的卫生整理。 6．完成实验后，经教师同意后方可离开实验室。 二、实验与实验报告的要求 1．每次做实验以前，要认真阅读实验指导书，熟悉实验内容和实验方法步骤。 2．要以严肃的科学态度、严格的作风、严密的方法进行实验，认真记录好实验数据。 3．在实验课进行中要认真回答教师提出的问题，回答问题的情况作为实验课考核成绩的一部分。 4．要认真填写、整理实验报告，不得潦草，不得缺项、漏项，报告中的计算部分必须完成，同时要保持实验报告的整洁。 5．实验报告应及时完成，并按老师规定的时间上交。
实验一土木工程材料的基本性质实验报告 一、实验内容 二、主要仪器设备及规格型号 三、实验记录 (一) 材料的表观密度测试 试样名称： _____________________ 实验日期： ____________________ 气温／室温： _____________________ 湿度：____________________
工程材料实验报告 一、实验目的： 1、熟悉并掌握热处理工艺的操作方法； 2、了解45钢、40Cr在室温下的组织结构； 3、了解合金钢经热处理工艺后硬度的测量方法并理解； 4、分析并掌握不同成分合金钢在不同热处理工艺下硬度不同的原因。 二、实验设备： 加热炉、抛光机、硬度测量仪、金相显微镜 三、实验内容： 1、将若干45钢、40Cr放在加热炉中，设定加热温度860℃，进行加热； 2、对加热到设定温度的试样做不同的冷却处理（油冷、水冷、空冷）； 3、将一部分油冷和水冷的试样放到不同温度（200℃、400℃、600℃） 加热炉中做回火处理，有些试样不进行回火； 4、将经过正火和淬火未回火的试样打磨、抛光，观察金相组织；对经 过淬火和不同温度下回火的试样只进行打磨； 5、对所有试样测量硬度； 6、处理测量数据，比较分析不同成分合金钢在不同的热处理工艺下硬 度不同的原因。 四、数据处理： 材料淬火工艺回火工艺硬度HRC(三点) 45钢860℃×20min 油冷未回火24 26.4 26.5 空冷未回火19 15.5 16 860℃×20min 水冷 未回火55 62 65 200℃×60min 42.5 40.6 49.2 400℃×60min 34 36 35 600℃×60min 17.5 15.5 18.5 40Cr 860℃×20min 油冷未回火52 53 56 空冷未回火21 21.7 23 860℃×20min 水冷 未回火56 57 60 200℃×60min 48.8 49.9 50.5 400℃×60min 43.5 44.5 45 600℃×60min 22.5 21.5 20.5
工 程 材 料 实 验 报 告 院系：机械工程学院 班级：10届机电一班 组员：魏仕宏 1000407008 崔继文 1000407010 丁元辉 1000407021 郑鹏涛 10004070
实验项目名称：金相试样的制备及铁碳合金平衡组织观察与分析 一、实验目的和要求 1.通过观察和分析，熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织，熟悉金相显微镜的使用； 2.了解铁碳合金中的相及组织组成物的本质、形态及分布特征； 3.分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系。 二、实验内容和原理 1 概述 碳钢和铸铁是工业上应用最广的金属材料，它们的性能与组织有密切的联系，因此熟悉掌握它们的组织，对于合理使用钢铁材料具有十分重要的实际指导意义。 ⑴碳钢和白口铸铁的平衡组织 平衡组织一般是指合金在极为缓慢冷却的条件下(如退火状态)所得到的组织。铁碳合金在平衡状态下的显微组织可以根据Fe—Fe3C相图来分析。从相图可知，所有碳钢和白口铸铁在室温时的显微组织均由铁素体(F)和渗碳体(Fe3C)所组成。但是，由于碳含量的不同，结晶条件的差别，铁素体和渗碳体的相对数量、形态，分布和混合情况均不一样，因而呈现各种不同特征的组织组成物。碳钢和白口铸铁在室温下的平衡组织见表1。 a)工业纯铁——室温时的平衡组织为铁素体(F)，F为白色块状（如图1所示）； b)亚共析钢——室温时的平衡组织为铁素体(F)+珠光体(P)，F呈白色块状，P呈层片 状，放大倍数不高时呈黑色块状(如图2所示)。碳质量分数大于0.6％的亚共析 钢，室温平衡组织中的F呈白色网状包围在P周围(如图3所示)； c)共析钢——室温时的平衡组织是珠光体(P)，其组成相是F和Fe3C(如图4、5所示)； d)过共析钢——室温时的平衡组织为Fe3CⅡ+P。在显微镜下，Fe3CⅡ呈网状分布在层片 状P周围(如图6所示)； e)亚共晶白口铸铁——室温时的平衡组织为P+Fe3CⅡ+ Ld＇。Fe3CⅡ网状分布在粗大块 状的P的周围，Ld＇则由条状或粒状P和Fe3C基体组成(如图7所示)；
工程材料综合实验 车辆工程10-1 班 实验者： 陈秀全学号：10047101冯云乾学号：10047103高万强学号：10047105
一实验目的 1区别和研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之 间的相互关系； 3、 了解碳钢的热处理操作； 4、 研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、 观察热处理后钢的组织及其变化； 6、 了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。 二实验设备及材料 1、 显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 2、 金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等； 3、 三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢 20#、中碳钢45#、高碳钢 T10） 三实验内容 三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、 中碳钢和高碳钢，均为退火状 态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。 6、 热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。 、 分析碳钢成分一组织一性能之间的关系。 四实验步骤： &观察平衡组织并测硬度： （1） 制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）； （2） 观察并绘制显微组织；
（3）测试硬度。 9、进行热处理。 10、观察热处理后的组织并测硬度： （1）制备金相试样（包括磨制、抛光和腐蚀）； （2）观察并绘制显微组织。 五实验报告: 、总结出碳钢成分一组织一性能一应用之间的关系
图1工业纯铁图2工业纯铁图3亚共析钢 图6过共析钢图5共析钢调质处理
图8共晶白口铸铁 图7 亚共晶白口铸铁 图10 20#正火（加热到860C +空冷）图9过共晶白口铸铁 图11 45#调质处理图12 T10正火处理
工程材料综合实验 1.金相显微镜的构造及使用 2.金相显微试样的制备 3.铁碳合金平衡组织观察 实验目的 1、了解金相显微镜的光学原理和构造，初步掌握金相显微镜的使用方法及利用显微镜进行显微组织分析。 学习金相试样的制备过程，了解金相显微组织的显示方法。 3、识别和研究铁碳合金(碳钢和白口铸铁)在平衡状态下的显微组织，分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系。 实验步骤与过程 金相显微镜的构造及使用 ①．实验原理 由灯泡发出—束光线，经过聚光镜组(一)及反光镜，被会聚在孔径光栏上，然后经过聚光镜组(二)，再度将光线聚集在物镜的后焦面上。最后光线通过物镜，用平行光照明标本，使其表面得到充分均匀的照明。从物体表面散射的成象光线，复经物镜、辅助物镜片(一)、半透反光镜、辅助物镜片(一)、棱镜与半五角棱镜，造成一个物体的放大实象。该象被目镜再次放大。照明部分的光学系统是按照库勒照明原理进行设计的，其优点在于视场照明均匀。用孔径光栏和视场光栏，可改变照明孔径及视场大小，减少有害漫射光，对提高象的衬度有很大好处。
②．主要结构 1．底座组： 底座组是该仪器主要组成部分之一。底座后端装有低压灯泡作为光源，利用灯座孔上面两边斜向布置的两个滚花螺钉，可使灯泡作上下和左右移动；转松压育直纹的偏心圈，灯座就可带着灯泡前后移动，然后转紧偏心圈，灯座就可紧固在灯座孔内。 灯前有聚光镜、反光镜和孔径光栏组成的部件，这织装置仅系照明系统的一部分，其余尚有视场光栏及另外安装在支架上的聚光镜。通过以上一系列透镜及物镜本身的作用，从而使试样表面获得充分均匀的照明。 2.粗微动调焦机构： 粗微动调焦机构采用的足同轴式调焦机构。粗动调焦手轮和微动调焦手轮是安装在粗微动座的两侧，位于仪器下部，高度适宜。观察者双手只需靠在桌上及仪器底座上即可很方便地进行调焦，长时间的使用也不易产生疲劳的感觉。旋转粗动调焦手轮，能使载物台迅速地上升或下降，旋转微动调焦手轮，能使载物台作缓慢的上升或下降，这是物镜精确调焦所必需的。右微动手轮上刻有分度，每小格格值为0．002毫米，估读值为0．001毫米。在右粗动调焦手轮左侧，装有松紧调节手轮，利用摩擦原理，根据载物台负荷轻重，调节手轮的松紧程度(以镜臂不下滑，且粗、微动调焦手轮转动舒适为宜)。这也就解决了仪器长期使用后因磨
土木工程材料实验报告 姓名__________________________ 学号__________________________ 班级_________________________ 扬州大学建筑科学与工程学院 施工建材教研室
土木工程材料实验课的要求 一、实验室的纪律要求 1．进入实验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。 2．进入实验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。实验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开实验室。 3．要爱护实验仪器设备，严格按照实验操作规程进行实验，同时注意人身安全，非本次实验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。 4．在实验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向实验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。 5．实验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各实验小组轮流做全室的卫生整理。 6．完成实验后，经教师同意后方可离开实验室。 二、实验与实验报告的要求 1．每次做实验以前，要认真阅读实验指导书，熟悉实验内容和实验方法步骤。 2．要以严肃的科学态度、严格的作风、严密的方法进行实验，认真记录好实验数据。 3．在实验课进行中要认真回答教师提出的问题，回答问题的情况作为实验课考核成绩的一部分。 4．要认真填写、整理实验报告，不得潦草，不得缺项、漏项，报告中的计算部分必须完成，同时要保持实验报告的整洁。 5．实验报告应及时完成，并按老师规定的时间上交。
实验一土木工程材料的基本性质实验报告 一、实验内容 二、主要仪器设备及规格型号 三、实验记录 (一) 材料的表观密度测试 试样名称：_____________________ 实验日期：____________________ 气温／室温：_____________________ 湿度：____________________ 1．砂的表观密度： 表1—4 砂表观密度测定结果 2．石子的表观密度： 表1—5 石子表观密度测定结果
专业 姓名 学号 组别 华侨大学土木工程学院
实验一建筑材料基本性质 试验原始记录 试验时间2013.03.29 温度干：22℃湿20℃相对湿度 82% 一、水泥石的表观密度 二。水泥石的密度 指导老师签名：
实验一建筑材料基本性质 试验报告 一、实验目的 本实验的主要任务就是通过对固体材料密度、表观密度、堆积密度、吸水率检测方法的练习，掌握材料基本物理参数的获取方法，并利用所测得物理状态参数来计算材料的孔隙率及空隙率等构造参数，从而推断其对材料其他性质的影响。 二、实验仪器 游标卡尺、直尺、天平、 李氏瓶、试样筛、量筒、天平。温度计、漏斗 三、实验内容和步骤 A、表观密度测量 1、用天平称量出试件的质量m（kg） 2、用游标卡尺测量试样尺寸（长，宽，厚），并计算试样的体积V。（m3） B、密度试验 1、往李氏瓶注入与试样不发生反应的液体至凸颈下部，记下刻度（V 1 ） 2、称取60~90g试样，用小勺和漏斗将试样徐徐送入李氏瓶中 3、微倾并转动李氏瓶，用瓶内的液体将粘附在瓶颈和瓶壁的试样冲入瓶内液体 中，待液体中（V 2 ） 4、取剩余试样的质量，计算出装入瓶中的试样质量m 5、计算瓶中试样所排开水的体积：V=V 2- V 1
四、实验结果计算 （一）水泥石的表观密度 （二）水泥粉的密度 （三）水泥石孔隙率的计算 %100 )/1(01?-=ρρP =(1-1.663/2.255)×100%=26.6% %100)/1(02?-=ρρP =(1-1.355/2.255)×100%=39.9% 五、实验结果分析（比较两组水泥石的性质差异） 由P 1
建筑材料实验报告 XXXXX学院 土木工程系 班级 姓名 学号
水泥性能测试试验报告 试验日期： 气（室）温： C：湿度： 一、试验内容 二、主要仪器设备 三、试验记录 所选水泥样品产地、厂名 水泥品种：出厂标号：
1.水泥细度测定（干筛法） 结论： 根据国家标准GB 该水泥细度为 2．水泥标准稠度用水量测试 室温：℃；相对湿度： % （1）试件成型日期年月日 成型三条试件所需材料用量 （2）测试日期年月日；龄期：天 （3）抗折强度测定 （4）抗压强度测定
4．确定水泥强度等级（只按试验一个龄期的强度评定） 根据国家标准 该水泥强度等级为 混凝土用骨料性能试验报告 试验日 期： 气（室）温： C：湿度： 一、试验内容 二、主要仪器设备 三、试验记录 1．砂的筛分析试验 筛孔尺寸（mm）105 2.5 1.250.630.3150.16筛底筛余质量（g） 分计筛余量a（%） 累计筛余量A（%）
砂样细度模数Mx Mx= Mx= 结论：按M X 该砂样属于砂，级配属于区；级配情况。2．砂的泥含量测试 编号冲洗前的烘干试样 质量G1（g） 冲洗后的烘干试样 质量G2（g） 泥含量（%） 测定值 （%） 平均值 （%） 3．砂的视密度测试 试样名称：水温：℃ 编号试样质量 G12（g） 瓶+砂+满水 质量G13（g） 瓶+满水 质量G14（g） 砂样在水中所占 的总体积V（cm3） 视密度 ρ0（g/cm3） 平均值 （g/cm3） 编号 容量筒容积 V（L） 容量筒质量 G1（kg） 容量筒+砂 质量 G2（kg） 砂质量 G（kg） 堆积密度 （kg/L） 平均值 （kg/L） 级配连续粒级 筛孔尺寸 分计筛余（g）（%） 累计筛余（%） 石子筛分析测试结果评定： （1）最大粒径： mm
工程材料实验报告(完整版) 报告文档·借鉴学习 2 工程材料实验报告 专业： 机械设计制造及其自动化10--11 姓名： 郑 杰，学号： 10041127 姓名： 周邵巍，学号： 10041128 姓名： 李欣欣，学号： 10041129 姓名： 谢 强，学号： 10041118 报告文档·借鉴学习 3工程材料综合实验●金相显微镜的构造及使用●金相显微试样的制备●铁碳合金平衡组织观察●碳钢热处理操作、组织观察和硬度测定一、实验目的 运用所学的理论知识和实验技能以及现有的实验设备，通过自己设计实验方案、独立实验并得出实验结果，达到进一步深化课堂内容，加强对《工程材料》课程理论系统认识，并提高分析问题解决问题的能力。 通过做这个实验，使学生们可以充分了解以下知识，并学会操作一些必要的
设备仪器： 1、分别研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分组织与性能之间的相互关系； 3、了解碳钢的热处理操作； 4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、观察热处理后钢的组织及其变化； 6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。 二、 实验设备及材料 11、、显微镜、浴磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 22、、金像砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等； 33、、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢20#、中碳钢45#、高碳钢T10） 三、 实验内容 三个尺寸形状基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢、高碳钢，均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。 1、设计实验方案：三种碳钢的热处理工艺（加热温度、保温和冷却时间）。 样品加热温度保温时间冷却方式20#880℃20min空冷45#880℃高温回火600℃20min高温回火30min水冷T101100℃20min水冷2、做实验前完成。选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。 样品20#45#T10硬度HRB50HRC20HRC633、热处理前后的金相组织观察、硬度测试。 报告文档·借鉴学习 44、分析碳钢成分——组织——性能之间的关系。 样品成分组织性能20#马氏体F+P 冲压性与焊接性良好45#马氏体F+P 经热处理后可获得良好的综合机械性能T10马氏体+奥氏体P+Fe3CII 硬度高，韧性适中5、 四、
实验一基本物理性质试验 组别：组员：试验日期：____年___月____日 一、砖的密度试验 1.试验目的： 测定砖在自然状态下的密度。 2.试验过程： ①在李氏瓶中注入与砖粉不起反应的液体至突颈下部，记下刻度数为18 ml（V0 (cm3)）； ②用天平称取砖粉M0 (g)，用小勺和漏斗小心地将砖粉徐徐送入李氏瓶中，轻轻摇动李氏瓶使液体中的气泡排出，记下液面刻度V1 (cm3)； ③再称出剩下的砖粉M1(g)，计算装入瓶内的砖粉质量M(g)，根据前后两次液面读数，计算出液面上升的体积，即为瓶内砖粉的绝对体积V(cm3)。 3.试验数据记录与计算： 二、砖的表观密度试验 1.试验目的： 测定砖在自然状态下的表观密度。 2.试验过程： ①称出砖块的质量M(g)； ②用钢尺量出砖块的尺寸（每边测三次，取平均值），并计算出体积V0 (cm3)。
3.试验数据记录与计算： 4.孔隙率计算： P = (1- ρ0/ρ) *100%=(1-1.79/2.60)=31.15%
三、砂的视密度试验 1.试验目的： 测定砂在自然状态下的视密度。 2.试验过程： ①称出干砂300g（M0 (g)）； ②将水注入容量瓶至瓶颈刻度线处，称出瓶与水的质量M2(g)； ③将容量瓶里的水倒出部分，将300g干砂全部倒入容量瓶内，轻轻摇晃容量瓶，再将水加到瓶颈刻度线处，称得总质量M1(g)。 3.试验数据记录与计算：
温州大学建工学院-瓯江学院2014级土木专升本 四、砂的堆积密度试验 1.试验目的： 测定砂在自然状态下的堆积密度。 2.试验过程： ①称量出1L容量筒的质量M2(g)； ②用漏斗将砂装入容量筒，用钢尺将多余的砂沿筒中心线向两个相反方向刮平； ③称量出砂与容量筒的总质量M1 (g)。 3.试验数据记录与计算：
本科实验报告 课程名称： 复合材料工程综合实验 姓 名： 贾高洪 专业班级 复材1301 学 号： 130690101 指导教师： 母静波、侯俊先、王光硕 2016年 5 月 27 日 装备制造学院实验报告 课程名称：__复合材料工程综合实验__________指导老师：实验名称： 手糊成型工艺实验 实验类型：_____操作实验_ 同组学生姓名：_____ _____ 一、实验目的和要求 1.掌握手糊成型工艺的技术要点、操作程序和技巧； 2.学会合理剪裁玻璃布、毡和铺设玻璃布、毡； 3.进一步理解不饱和聚酯树脂、脱模剂和胶衣树脂配方、凝胶、固化和富树脂层等概念和实际意义。 二、实验内容和原理 实验内容： 1.根据具体条件设计一种切实可行的制品（脸盆、垃圾桶）。 2.制品约为3mm ～4mm 厚，形状自定。 3.按制品要求剪裁玻璃布、毡。
4.手糊工艺操作，贴制作人标签。 5.固化后修毛边，如有可能还可装饰美化。 6.对自己手糊制品进行树脂含量测定。 实验原理： 手糊成型是最早使用的一种工艺方法。随着坡璃钢工业的迅速发展，尽管新的成型工艺不断涌现，但由于手糊成型具有投资少；无需复杂的专用设备和专门技术；可根据产品设计要求合理布置增强材料的材质、数量和方向，可以局部随意加强；不受产品几何形状和尺寸限制，适合于大型产品和批量不大的产品的生产等特点，至于仍被国外普遍采用，在各国玻璃钢工业生厂中仍占有工要地位。象我国这样人口众多的国家，在相当长的一段时间内，手糊成型仍将是发展玻璃钢工业的一种主要成型方法。 不饱和聚酯树脂中的苯乙烯既是稀释剂又是交联剂，在固化过程中不放出小分子，手糊制品几乎90%是采用不饱和聚酯树脂作为基体。模具结构形式大致分为阴模、阳模、对模三种。 阴模可使产品获得光滑的外表面，因此适用于产品外表面要求较光，几何尺寸较准确的产品，如汽车车身、船体等。阳模能使产品获得光滑的内表面，适用于内表几何尺寸要求较严的制品，如浴缸、电镀槽等。 脱模材料是玻璃钢成型中重要的辅助材料之一，如果选用不当，不仅会给施工带来困难，而且会使产品及模具受到损坏。脱模材料的品种很多，而且又因选用的粘接剂不同而各有所别。常用的脱模剂可归纳为三大类：即薄膜型脱模材料、混合溶液型脱模剂和油膏、蜡类脱模剂。薄膜型脱模材料有：玻璃纸、聚酯薄膜，聚氯乙烯薄膜，聚乙烯醇薄膜等等。本次实验我们选用聚乙烯醇做脱模剂。 本实验利用手糊工艺制备简单的玻璃纤维增强聚合物基复合材料制件。常温常压固化。 三、主要仪器设备 管式炉：差示扫描量热仪 仪器型号：OTF-1200X 生产厂商：合肥科晶材料技术有限公司 1.手糊工具：辊子、毛刷、刮刀、剪刀。 2.玻璃纤维布、毡，不饱和聚酯树脂，引发剂，促进剂，塑料盆，塑料桶。 四、操作方法和实验步骤 （1）配制脱模剂：聚乙烯醇8克溶解于64克水，在缓慢的加入64克乙醇。 （2）按制件形状和大小裁剪玻璃布或毡备用。 （3）在模具表面均匀连续的用纱布涂上一层聚乙烯醇溶液，脱模剂完全干透后，应随即上胶衣或进
土木工程材料实验报告 姓名 学号 班级 武夷学院土木工程与建筑系
土木工程材料实验课的要求 一、实验室的纪律要求 1．进入实验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。 2．进入实验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。实验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开实验室。 3．要爱护实验仪器设备，严格按照实验操作规程进行实验，同时注意人身安全，非本次实验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。 4．在实验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向实验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。 5．实验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各实验小组轮流做全室的卫生整理。 6．完成实验后，经教师同意后方可离开实验室。 二、实验与实验报告的要求 1．要以严肃的科学态度、严格的作风、严密的方法进行实验，认真记录好实验数据。 2．在实验课进行中要认真回答教师提出的问题，回答问题的情况作为实验课考核成绩的一部分。 3．要认真填写、整理实验报告，不得潦草，不得缺项、漏项，报告中的计算部分必须完成，同时要保持实验报告的整洁。 4．实验报告应及时完成，并按老师规定的时间上交。
目录 实验一水泥细度实验 (4) 实验二水泥抗压强度测定实验 (6) 实验三水泥砂浆流动性实验 (8) 实验四水泥砂浆保水性实验 (10) 实验五水泥砂浆强度实验 (12) 实验六砂子的筛分析实验 (14) 实验七普通混凝土和易性实验 (16) 实验八普通混凝土配合比抗压强度实验 (18) 实验九沥青性能实验 (20)
实验一金属材料硬度的测定实验 一、实验目的 1、了解布氏硬度和洛氏硬度的测定方法。 2、掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法。 二、实验内容及步骤 1、布氏硬度的测定 布氏硬度的测定在HB-3000型布氏硬度机上进行。 (1)实验原理 布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。布氏硬度试验是指用一定直径的球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入被测材料或零件表面，经规定保持时间后卸除试验力，通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。 布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。使用淬火钢球压头时用符号HBS，使用硬质合金球压头时用符号HBW，计算公式如下： HBS（HBW）=0.102 式中：F—试验力（N）； D—球体直径（mm）； d—压痕平均直径（mm）。 由上式可以看出，当F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径d的大小有关。所以在测定布氏硬度时，只要先测得压痕直径d，即可根据d值查有关表格得出HB值，并不需要进行上述计算。 国家标准GB231-1984规定，在进行布氏硬度试验时，首先应选择压头材料，布氏硬度值在450以下（如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等）时，应选用钢球作压头；当材料的布氏硬度值在450~650时，则应选用硬质合金球作压头。其次是根据被测材料种类和试样厚度，按照表1—1所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直径D、试验力F和保持时间t。 布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位，其标注方法是，符号HBS或HBW之前为硬度值，符号后面按以下顺序用数值表示试验条件：球体直径、试验力，试验力保持时间（10~15s不标注）例如： 120HBS10/1000/30，表示直径10mm钢球在9.80KN（1000kgf）的试验力作用下，保持30s测得的布氏硬度值为120。 500HBW5/750，表示用直径5mm的硬质合金球在7.35KN（750kgf）试验力作用下，保持10~15s测得的布氏硬度值为500。 布氏硬度值的测量误差小，数据稳定，重复性强，常用于测量退火、正火、调质处理后的零件以及灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料等毛坯或半成品 （2）操作前的准备工作 a. 选定压头擦拭干净，装入主轴衬套中； b. 选定载荷，加上相应的砝码； c. 确定持续时间，把圆盘上的时间定位器（红色指示点）转到与持续时间相符的位置上。
去 建筑材料综合实训报告 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 二〇一一年十二月
目录 1、综合实训的目的 (3) 2、工程资料 (3) 3、实训安排及要求 (3) 4、实训内容 (4) 4.1材料的检测 (4) 水泥检测报告 (5) 水泥检测委托单 (6) 水泥检测原始记录 (7) 砂检测报告 (8) 砂检测委托单 (9) 砂检测原始记录 (10) 石子检测报告 (11) 石子检测委托单 (12) 石子检测原始记录 (13) 4.2混凝土的配合比设计 (14) 混凝土初步配合比计算依据 (14) 混凝土初步配合比计算过程 (14) 4.3混凝土的试拌与调整 (16) 混凝土配合比设计原始记录 (16) 混凝土配合比设计检测报告 (18) 混凝土配合比设计委托单 (19) 5、实训收获、意见与建议 (20) 6、实训参考资料 (21)
1、综合实训的目的 《工程材料》是一门实践性比较强的基础课程，重点在于培养学生的实践动手能力，为今后学生走上工作岗位，打下实践操作基础。本次实训的目的为： 1）巩固《工程材料》课程中有关章节的知识，掌握不同建筑材料的实验原理，方法和步骤，提高学生的实际动手能力，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。 2）按照材料检测实际工作过程，让学生练习常用建筑材料的检验委托、试验、试验结果分析、报告的编制与审核、试验报告的发放等整个过程，培养学生的实际工作能力，以便学生将来毕业后即可顶岗工作。 3）培养学生实事求是，一丝不苟的科学态度和扎实的工作作风。 4）培养学生吃苦耐劳的品格。 2、实际工程资料 3、实训的时间及要求
实训要求： 1）严格遵守实验室管理规定，不乱动、乱摸，爱护实验设备和仪器，注意安全； 2）不大声喧哗，打闹，旷课，一经发现，成绩按不及格论； 3）树立科学、实事求是的学习作风，对实测数据如实整理； 4）严格按照实验操作规程、严禁违规操作； 5）独立完成实训成果的汇总整理和装订，不抄袭； 6）实训期间应积极主动，互相配合，不能互相推诿。 4、实训内容 本次综合实训是结合实际工程材料检测内容，利用工程现场原材料，按照实际工程要求，完成各种材料的检测任务。主要任务如下： 1. 完成水泥检测、砂检测、石子检测、混凝土配合比设计检测等委托单的填写。 2. 完成水泥检测、砂检测、石子检测、混凝土配合比设计、混凝土抗压强度检测实验记录的填写。要求试验记录完善，严禁涂改。 3. 完成水泥检测报告、砂检测报告、石子检测报告、混凝土配合比设计检测报告、混凝土抗压强度检测报告。检测报告要求信息全，数据和试验记录对应，结论正确。 4.1材料性能的检测 水泥的检测、砂的检测、石子的检测
工程材料实验报告（红色字体，在提交报告时全部需要删除） 专业统统用小四号宋体 班级 姓名 学号 组员由于组员较多，字体可以小一点 重庆邮电大学移通学院管理工程系 年月日 1
目录 （目录页码需要标上，包括每一页下面都需要添加页码，封面和目录无页码） 一、水泥技术性能实验······································································ 二、水泥胶砂强度检验······································································ 三、普通混凝土拌合物性能实验·························································· 四、混凝土强度实验········································································· 五、骨料实验·················································································· 六、钢筋实验·················································································· 七、实验心得 ····················································································
实验一、金属材料的硬度实验 一、 实验类型 验证性 二、 实验目的 1、了解硬度测定的基本原理及应用范围。 2、了解布氏、洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。 三、实验仪器与设备 1、HB -3000型布氏硬度试验机； 2、H -100型洛低硬度试验机； 3、读数放大鏡； 四、实验内容： 金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难。另外，硬度与其它机械性能（如强调指标b σ及塑性指标ψ和δ）之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义。 硬度的试验方法很多，在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度，压入法又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。 压入法硬度试验的主要特点是： （1）试验时应力状态最软（即最大切应力远远大于最大正应力），因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形。 （2）金属的硬度与强调指标之间存在如下近似关系。 HB K b ?=σ （3）硬度值对材料的耐磨性、疲劳强度等性能也有定性的参考价值，通常硬度值高，这些性能也就好。在机械零件设计图纸上对机械性能的技术要求，往往只标注硬度值，其原因就在于此。 （4）硬度测定后由于仅在金属表面局部体系内产生很小压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验。 （5）设备简单，操作迅速方便。
金属热处理综合性、设计性实验报告 实验名称：20#钢热处理 专业：金属材料工程 班级：金属3班 姓名：齐希伦 学号：0907024304 指导教师：马臣 金属材料工程教研室 一、实验目的 通过选材,测试原材料硬度，设计热处理工艺，进行热处理（淬火，回火），测试处理后材料硬度，制备金相组织，在显微镜下进行观察。研究组织构成，分析材料成分、性能、热处理工艺组织结构之间的关系。培养综合分析能力。 二．实验设备 砂轮机，火花图谱，热处理中温炉5台，高温炉1台，金相磨抛光机4台，金相显微镜3台，布氏硬度计1台，洛氏硬度计3台，盐水1桶，机油1桶。金属材料试件（5种） 三．实验步骤 1．材料选择： 拟制造零件：拖拉机传动轴、活塞销、收割机刀片、锉刀、滚动轴承等。 根据零件挑选试样，后用砂轮机磨试样，观看活化形貌，对照火花图谱，鉴别材料。 材料牌号判定结果：20#钢 2．试样力学性能测定： 根据材料牌号，计划用于制造活塞销零件。采用调质工艺，零件硬度要求达到20－25HRC 查表制定热处理工艺。 淬火温度：930℃ 保温时间：t=KD K=1.0min/mm D为零件直径t=1×30＝30分钟 淬火介质：盐水 回火温度：无
回火时间：无 画出热处理工艺 4．热处理试验： 将淬火炉 炉温升到930℃ 放入工件，保温10分后，进行淬火一冷到底。 5．热处理后材料硬度测试： 用HR150洛氏硬度计测量淬火，回火后试样硬度。 测试淬火后硬度值：42HRC –48HRC 6．制备金相试样： 通过磨平、粗磨、抛光、腐蚀与吹干等制样步骤，制备金相试样。（写明过程） 7．金相组织鉴定： 在金相显微镜下观察试样制备后的金相组织为回火索氏体。
工程材料综合实验 处 理 报 告 单位：过程装备与控制工程10-1班 实验者: 侯鹏飞学号10042107 胡兴文学号10042108 李东升学号10042110
【实验名称】 工程材料综合实验 【实验目的】 运用所学的理论知识和实验技能以及现有的实验设备，通过自己设计实验方案、独立实验并得出实验结果，达到进一步深化课堂内容，加强对《工程材料》课程理论的系统认识，并提高分析问题和解决问题的能力。 通过做这个实验，使学生们可以充分了解以下知识，并学会操作一些必要的仪器和设备： 1、研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 2、分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、 组织与性能之间的相互关系； 3、了解碳钢的热处理操作； 4、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响； 5、观察热处理后钢的组织及其变化； 6、了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。 【实验材料及设备】 1、显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等； 2、金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等；
3、三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢20＃、中碳钢 45＃、高碳钢T10） 【实验内容】 三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、中碳钢和高碳钢，均为退火状态，不慎混在一起，请用硬度法和金相法区分开。 1、设计实验方案：三种碳钢的热处理工艺（加热温度、保温时间、冷却方式）。做实验前完成。 样品加热温度保温时间冷却方式 20# 880℃25min 空冷 45# 淬火880℃ 高温回火600℃淬火25min 高温回火25min 水冷 T10 900℃30min 水冷 2、选定硬度测试参数，一般用洛氏硬度。 样品20# 45# T10 硬度HRB50 HRC20 HR63 3、热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。 4、分析碳钢成分—组织—性能之间的关系。 样品成分组织性能 20# 马氏体F+P冲压性与焊接性良好 45# 马氏体F+P经热处理后可获得良好的综 合机械性能 T10 马氏体+奥氏体P+Fe3C II硬度高，韧性适中 【实验步骤】
《土木工程材料》课程实验教学大纲 一、实验总学时：14课程总学时：48 课程总学分：3 二、适用专业：土木工程本科专业 三、考核方式及方法：主要看学生完成实验完成情况及实验课中的表现，参考最后提交的实验报告，与理论课程一起评定成绩。 四、配套实验指导书：《土木工程材料》试验部分、《土木工程材料实验报告书》 五、实验项目(共14学时现场操作) 实验一水泥实验 （一）实验类型：验证性 （二）实验类别：专业实验 （三）实验学时数：4学时 （四）实验目的：测定水泥的细度、标准稠度用水量、凝结时间、安定性及胶砂强度等主要技术性质，作为评定水泥强度等级的主要依据。 （五）实验内容 1．水泥细度检验 2. 水泥堆积密度测定 3. 水泥密度测定 4. 水泥标准稠度用水量测定 5．水泥凝结时间测定 6．水泥安定性测定 7．水泥胶砂强度实验 （六）实验要求 熟练掌握水泥各种技术性质的测定 （七）实验设备 负压筛、天平、维卡仪、净浆搅拌机、量筒、养护箱、沸煮箱、水泥胶砂搅拌机，胶砂振实台、试模（三联模）、抗折试验机、抗压试验机，抗压夹具、直尺等。 （八）实验课承担单位：土木工程学院建筑材料实验室 实验二砂子实验 （一）实验类型：验证性 （二）实验类别：专业实验 （三）实验学时数：2学时 （四）实验目的：对混凝土用砂进行实验，评定其质量，为混凝土配合比设计提供原材料参数。
（五）实验内容 1．砂子堆积密度测定 2．砂子表观密度测定 3．砂筛分析试验 （六）实验要求 熟练掌握建筑用砂的技术性质及评定方法 （七）实验设备 鼓风烘箱：能使温度控制在（105±5）℃；天平：称量10 kg，感量1 g容量瓶：500 mL；干燥器；搪瓷盘；滴管；毛刷；容量筒：圆柱形金属筒，内径108 mm，净高109 mm，壁厚2 mm，筒底厚约5 mm，容积为1L；方孔筛：孔径为4.75 mm的筛一只； 垫棒：直径10 mm，长500 mm的圆钢；方孔筛：孔径为150 μm、300μm、600 μm、1.18 mm、2.36 mm、4.75 mm及9.50 mm的筛各一只，并附有筛底和筛盖；摇筛机； （八）实验课承担单位：土木工程学院建筑材料实验室 实验三石子实验 （一）实验类型：验证性 （二）实验类别：专业实验 （三）实验学时数：1学时 （四）实验目的：对混凝土用石进行实验，评定其质量，为混凝土配合比设计提供原材料参数。 （五）实验内容 1．石子堆积密度测定 2．石子表观密度测定 3．碎石筛分析试验 （六）实验要求 熟练掌握建筑用石的技术性质及评定方法 （七）实验设备 鼓风烘箱：能使温度控制在（105±5）℃；天平：称量2 kg，感量1 g； 广口瓶：1 000 mL，磨口，带玻璃片；方孔筛：孔径为4.75 mm的筛一只； 温度计、搪瓷盘、毛巾；台秤：称量10 kg，感量10 g；磅秤：称量50 kg，感量50 g； 容量筒：圆柱形金属筒，内径208 mm，净高294 mm，壁厚2 mm，筒底厚约2 mm，容积为10L； （八）实验课承担单位：土木工程学院建筑材料实验室
《土木工程材料》试验报告 项目名称：材料基本物理性质试验 报告日期：2011-11-02 小组成员：
材料基本物理性质试验 - 2 - 1. 密度试验（李氏比重瓶法） 1.1 试验原理 石料密度是指石料矿质单位体积（不包括开口与闭口孔隙体积）的质量。 石料试样密度按下式计算（精确至0.01g ／cm 3）： gfdgfbg 感d 式中： t ρ──石料密度，g ／cm 3； 1m ──试验前试样加瓷皿总质量，g ； 2m ──试验后剩余试样加瓷皿总质量，g ； 1V ──李氏瓶第一次读数，mL （cm 3）； 2V ──李氏瓶第二次读数，mL （cm 3）。 1.2 试验主要仪器设备 李氏比重瓶（如图1-1）、筛子（孔径0.25mm ）、烘箱、干燥器、天平（感量0.001g ）、温度计、恒温水槽、粉磨设备等。 1.3 试验步骤 (1)将石料试样粉碎、研磨、过筛后放入烘箱中，以100℃±5℃的温度烘干至恒重。烘干后的粉料储放在干燥器中冷却至室温，以待取用。 (2)在李氏瓶中注入煤油或其他对试样不起反应的液体至突颈下部的零刻度线以上，将李氏比重瓶放在温度为（t ±1）℃的恒温水槽内（水温必须控制在李氏比重瓶标定刻度时的温度），使刻度部分进入水中，恒温0.5小时。记下李氏瓶第一次读数V 1（准确到0.05mL ，下同）。 (3)从恒温水槽中取出李氏瓶，用滤纸将李氏瓶内零点起始读数以上的没有的部分擦净。 （4）取100g 左右试样，用感量为0.001g 的天平（下同）准确称取瓷皿和试样总质量m 1。用牛角匙小心将试样通过漏斗渐渐送入李氏瓶内（不能大量倾倒，因为这样会妨碍李氏瓶中的空气排出，或在咽喉部分形成气泡，妨碍粉末的继续下落），使液面上升至20mL 刻度处（或略高于20mL 刻度处） ，注意勿使石粉粘附于液面以上的瓶颈内壁上。摇动李氏瓶，排出其中空气，至液体不再发生气泡为止。再放入恒温 咽喉部分 2 12 1V V m m t --= ρ比重瓶